WO1991019404A1 - Steuervorrichtung mit einer einsteckkarte für die datenübermittlung - Google Patents

Steuervorrichtung mit einer einsteckkarte für die datenübermittlung Download PDF

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/10—Program control for peripheral devices
    • G06F13/12—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor
    • G06F13/122—Program control for peripheral devices using hardware independent of the central processor, e.g. channel or peripheral processor where hardware performs an I/O function other than control of data transfer
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/14—Multichannel or multilink protocols

Definitions

  • the invention relates to a control device according to the preamble of claim 1.
  • plug-in cards for personal computers coupled with a digital data transmission network or computer-controlled workplaces has only been known for a relatively short time.
  • These plug-in cards have their own processor for processing the control and protocol functions with the corresponding peripheral components such as RAM and ROM components.
  • using your own processor leads to complex and expensive solutions, especially since tools such as cross-compilers and the like must be used to create protocol software. This high effort is particularly cumbersome when requirements such as small size, easy to integrate and small Throughput volume is placed on the control device.
  • both the HDLC components arranged on the plug-in card and the terminal processor are provided for handling the control and data channel protocols required for data transmission
  • the plug-in card is a so-called passive card, ie without its own processor can be trained.
  • the software required for processing the protocols is stored on the hard disk of a terminal, so that extensions and changes to the protocols can be carried out without any problems, in contrast to the plug-in cards equipped with a processor. where in this case the building blocks would have to be replaced.
  • HDLC module 3 for the control data channel (D channel), an HDLC module 4 for a user data channel (B channel), a speech module 5, an interrupt module 6 and a timer 7.
  • a control bus 8 and a data bus 9 are used for Transmission of data from the HDLC modules 3 and 4 to a computer bus 10, which is connected to the processor, not shown, of a terminal, preferably a personal computer. Further data transfers take place between the S interface 2 and the HDLC components 3 and 4 via a bus 11 (IOM bus) and between the voice component 5 and the HDLC component 3 via a bus 12 (SLD bus).
  • IOM bus bus 11
  • SLD bus 12 bus 12
  • the bus-compatible S-interface 2 used as the standard interface for digital telephone networks uses 4-wire technology to transmit data and voice signals with a capacity of 2 x 64 kbit / s (B channels) and also has a control data channel with the a transmission capacity of 16 kbit / s (D channel).
  • the S interface 2 converts the incoming line signal into a digital data stream. Its galvanically isolated input stage is on the primary side by an LC combination and on the secondary side by a fast one Diode circuit protected against transient interference signals on the supply lines.
  • the data stream of the S interface 2 reaches the HDLC components 3 and 4 via the serial bus 11.
  • the functions required for processing HDLC transport protocols such as block formation, check bit completion and CRC check, are used for a B channel (64 kbit / s) and a D channel (16 kbit / s).
  • the HDLC blocks 3 and 4 store incoming and outgoing data up to a depth of 32 bytes and thus take over an important buffer function.
  • the processor of the terminal has direct access to these buffer memories of the two HDLC modules 3 and 4. The data is written or read out in a block size of 32 bytes.
  • the voice module 5 can be used to establish a voice connection to the telephone network. Coupled via an SLD interface, the D / A and A / D conversion of voice data takes place in accordance with the selected coding regulations.
  • a dynamic handset can be connected directly via an amplifier stage.
  • the two B channels for the transmission of user data and voice signals can be switched through to the HDLC module 4 and the voice module 5.
  • HDLC-secured data transmission can thus be carried out via the control device in parallel with an existing voice connection.
  • the HDLC modules 3 and 4 are connected to the computer bus 10 via a movable address block of 16 bytes in the input / output area.
  • the required interrupt triggered by the interrupt module 6 can be freely configured. Since no main memory from the address space of the computer is required for the control device, collisions with other plug-in cards are largely excluded.
  • the protocols are processed largely independently of the load on the processor in the terminal by the timer 7 on the plug-in card 1.
  • Exemplary possible applications for the present control device are, in addition to the voice transmission, the optional transmission of data, texts and images (screen text, facsimile), a corresponding terminal device having to be used in each case.

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Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung mit einer Einsteckkarte für die Datenübermittlung zwischen mindestens einen Prozessor aufweisenden Endgeräten und einem digitale Daten übertragenden Fernsprechnetz beschrieben. Zur Abwicklung der für die Datenübertragung notwendigen Steuer- und Datenkanalprotokolle werden sowohl auf der Einsteckkarte (1) angeordnete HDLC-Bausteine (3, 4) als auch der Prozessor eines Endgerätes verwendet. Hierdurch kann die Einsteckkarte als passive Karte, d.h. ohne einen eigenen Prozessor ausgebildet sein.

Description

Steuervorrichtung mit einer Einsteckkarte für die Datenübermittlung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Verwendung von EinSteckkarten für mit einem digitale Daten übertragenden Fernsprechnetz gekoppelte Personalcomputer oder rechnergesteuerte Arbeitsplätze ist erst seit relativ kurzer Zeit bekannt. Diese Einsteckkarten weisen einen eigenen Prozessor zur Abarbeitung der Kontroll- und Protokollfunktionen mit den entsprechenden Peripheriebausteinen wie RAM- und ROM-Bausteinen auf. Der Einsatz eines eigenen Prozessors führt jedoch zu aufwendigen und teuren Lösungen, zumal zur Erstellung von Protokollsoftware grundsätzlich mit Hilfsmitteln wie Kreuzcompilern und dergleichen gearbeitet werden muß. Dieser hohe Aufwand ist besonders hinderlich, wenn Anforderungen wie geringe Größe, leichte Integrierbarkeit und geringes Durchsatzvolumen an die Steuervorrichtung gestellt werde .
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung mit einer Einsteckkarte für die Datenübermittlung zwischen mindestens einen Prozessor aufweisenden Endgeräten und einem digitale Daten übertragenden Fernsprechnetz zu schaffen, die trotz eines geringen Aufwandes allen Anforderungen bezüglich Betriebssicherheit und Datendurchsatz genügt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der er¬ findungsgemäßen Steuervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß zur Abwicklung der für die Datenüber- tragung notwendigen Steuer- und Datenkanalprotokolle sowohl auf der Einsteckkarte angeordnete HDLC- Bausteine als auch der Endgeräte-Prozessor vor¬ gesehen sind, wird erreicht, daß die Steckkarte als sogenannte passive Karte, d.h. ohne eigenen Prozessor ausgebildet sein kann. Dadurch ergeben sich ein geringerer Platzbedarf (kurze Einsteck¬ karte) sowie funktionsmäßige Vorteile, beispielsweise kann der Datenaustausch wegen des Fehlens des Engpasses der Kopplung zwischen zwei Prozessoren sehr schnell erfolgen. Die für die Abwicklung der Protokolle notwendige Software wird auf der Festplatte eines Endgerätes gespeichert, wodurch Erweiterungen und Änderungen der Protokolle problem¬ los durchgeführt werden können, im Gegensatz zu den mit einem Prozessor bestückten Einsteckkarten, bei denen in diesem Falle die Bausteine ausgetauscht werden müßten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt das Blockschaltbild der auf einer Einsteckkarte angeordneten Bausteine.
Auf der Einsteckkarte 1 befinden sich als wesentliche Funktionsbausteine eine S -Schnittstelle 2, ein
HDLC-Baustein 3 für den Steuerdatenkanal (D-Kanal) , ein HDLC-Baustein 4 für einen Anwenderdatenkanal (B-Kanal) , ein Sprachbaustein 5, ein Interrupt- Baustein 6 und ein Zeitgeber 7. Ein Steuerbus 8 und ein Datenbus 9 dienen zur Übertragung von Daten von den HDLC-Bausteinen 3 und 4 zu einem Rechnerbus 10, der mit dem nicht gezeigten Prozessor eines Endgerätes, vorzugsweise eines Personalcomputers, verbunden ist. Weitere Datenübertragungen erfolgen zwischen der S -Schnittstelle 2 und den HDLC- Bausteinen 3 und 4 über einen Bus 11 (IOM-Bus) sowie zwischen dem Sprachbaustein 5 und dem HDLC-Baustein 3 über einen Bus 12 (SLD-Bus) .
Die für digitale Fernsprechnetze als Standard¬ schnittstelle verwendete, busfähige S -Schnittstelle 2 überträgt in 4-Drahttechnik Daten und Sprach¬ signale mit einer Kapazität von 2 x 64 kbit/s (B-Kanäle) und verfügt zudem über einen Steuer- datenkanal mit der einer Übertragungskapazität von 16 kbit/s (D-Kanal) . Die S -Schnittstelle 2 übernimmt die Wandlung des einkommenden Leitungs¬ signals in einen digitalen Datenstrom. Ihre galvanisch getrennte Eingangsstufe ist primärseitig durch eine LC-Kombination und sekundärseitig durch eine schnelle Diodenschaltung gegen transiente Störsignale auf den Zuleitungen geschützt.
Der Datenstrom der S -Schnittstelle 2 gelangt über den seriellen Bus 11 zu den HDLC-Bausteinen 3 und 4. Die für die Abwicklung von HDLC-Transport- protokollen notwendigen Funktionen wie Blockbildung, Prüfbitergänzung und CRC-Prüfung werden für einen B-Kanal (64 kbit/s) und einen D-Kanal (16 kbit/s) ausgeführt. Die HDLC-Bausteine 3 und 4 speichern ein- und ausgehende Daten bis zu einer Tiefe von 32 Bytes und übernehmen dadurch eine wichtige Pufferfunktion. Der Prozessor des Endgerätes hat direkten Zugriff auf diese Pufferspeicher der beiden HDLC-Bausteine 3 und 4. Die Daten werden jeweils in einer Blockgröße von 32 Bytes einge¬ schrieben bzw. ausgelesen.
Der Sprachbaustein 5 kann für den Aufbau einer Sprachverbindung zum Fernsprechnetz verwendet werden.Gekoppelt über eine SLD-Schnittstelle erfolgt die D/A- und A/D-Wandlung von Sprachdaten entsprechend den gewählten Codierungsvorschriften. Über eine Verstärkerstufe kann ein dynamischer Handapparat direkt angeschlossen werden.
Die beiden B-Kanäle für die Übertragung von Anwender¬ daten und Sprachsignalen sind wahlfrei zum HDLC- Baustein 4 und zum Sprachbaustein 5 durchschaltbar. Somit kann über die Steuervorrichtung parallel zu einer bestehenden Sprachverbindung eine HDLC- gesicherte Datenübertragung durchgeführt werden. Die Anschaltung der HDLC-Bausteine 3 und 4 an den Rechnerbus 10 erfolgt über einen verschiebbaren Adreßblock von 16 Bytes im Ein-/Ausgabebereich. Der benötigte, vom Interrupt-Baustein 6 ausgelöste Interrupt kann frei konfiguriert werden. Da für die Steuervorrichtung kein Hauptspeicher aus dem Adreßraum des Rechners benötigt wird, sind Kollisionen mit anderen Einsteckkarten weitgehend ausgeschlossen.
Die Abwicklung der Protokolle erfolgt weitgehend unabhängig von der Last des Prozessors im End¬ gerät durch den Zeitgeber 7 auf der Einsteckkarte 1.
Beispielhafte Anwendungsmδglichkeiten für die vor¬ liegende Steuervorrichtung sind neben der Sprach¬ übertragung die wahlfreie Übertragung von Daten, Texten und Bildern (Bildschirmtext, Faksimili) , wobei jeweils ein entsprechendes Endgerät einge- setzt werden muß.

Claims

Patentansprüche
1. Steuervorrichtung mit einer Einsteckkarte für die Datenübermittlung zwischen mindestens einen Prozessor aufweisenden Endgeräten und einem digitale Daten übertragenden Fernsprechnetz, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Abwicklung der für die Datenübertragung notwendigen Steuer- und Datenkanalprotokolle sowohl auf der Einsteckkarte (1) angeordnete HDLC-Bausteine (3,4) als auch der Endgeräte- Prozessor vorgesehen sind.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Endgeräte ein Personalcomputer ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenüber¬ tragung über einen Steuerdaten- und zwei Anwendungsdaten-Kanäle vorgesehen ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendungsdaten-
Kanäle eine Übertragungskapazität von jeweils 64 kbit/s und der Steuerdatenkanal eine Übertragungskapazität von 16 kbit/s aufweisen.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteckkarte (1) einen Sprachbaustein (5) für die D/A- oder A/D-Wandlung von über das Fernsprechnetz übertragenen oder zu übertragenden Sprachdaten aufweist, an den ein dynamischer Handapparat anschließbar ist. 1 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendungsdaten- Kanäle wahlfrei zum zugeordneten HDLC- Baustein (4) und zum Sprachbaustein (5)
5 durchschaltbar sind.
7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwicklung der Protokolle durch einen Zeitgeber (7) auf der Einsteckkarte (1) steuerbar ist.
8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die HDLS-Bausteine (3,4) einen Puffer für ein- und ausgehende Daten besitzen.
9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteckkarte (1) zum Anschluß an das
Fernsprechnetz eine S -Schnittstelle (2) aufweist.
10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einsteckkarte (1) einen Interrupt-Baustein (6) aufweist.
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